杭州超重离心模拟与实验装置

『壹』 模拟实验

油源对比发现，东营凹陷沙三段砂岩透镜体内的原油并非完全来自沙三段的烃源岩，其油源主要为沙三段和其下部沙四段的混源油。那么在没有明显大断层沟通的情况下，沙四段的油是如何进入到沙三段的烃源岩中的呢？前文提出油气可以通过裂缝和薄层砂作为输导通道运移到砂岩透镜体中成藏，裂缝和薄层砂这两种输导要素在空间上的配置关系和组合样式对油气输导效率及输导过程究竟如何呢？本次实验的目的就是应用细棉线模拟裂缝，将棉线和砂体连接，模拟油气是否能够由细棉线导入砂岩体中并在砂体中聚集成藏的过程。

（一）模型的物理模拟实验

1.模型

图3-15即为油气有机网络简单物理模拟实验装置图。该模型的尺寸为长（50cm）×宽（30cm）×厚（2cm）。左上角和右下两角扇形体分别以粒径0.4～0.45mm的石英砂充填，左上角扇形体半径为11cm，右下角扇形体半径为10cm；模型中央为一近椭圆形体，以粒径0.4～0.45mm的石英砂充填，长宽分别为22.5cm、16cm；与左上及右下砂岩扇体的距离分别为9.5cm、8cm。模型内其余部分以泥岩充填。红色箭头A、B指示注油口，孔a为注水口，孔b为排气口。线1、2、3为细棉线。单股棉线的直径约0.2mm。在常温常压下进行实验。

图3-15 简单模拟实验装置示意图

2.实验结果

首先由示意图中的a孔注水，排出装置中央透镜体中的空气，当b孔有水流出时，排气结束。然后将a、b孔皆关闭。然后由A、B两个注油口开始注油，注油速度皆为0.5mL/min。经过1h后，下扇形体内的油经过棉线运移到透镜体内并在浮力作用下至顶部聚集；同时上扇体的油也开始经过棉线运移到透镜体内（图3-16左）。

距开始注油大约70min后，A口注油的速度减小到0.1mL/min,B注油口的速度维持0.5mL/min不变。约20min后，上扇体内的油继续缓慢通过棉线运移到透镜体内；下扇体内的油也继续通过棉线运移到透镜体内，透镜体上部聚集的油量明显增加（图3-16中）。此时再次改变注油速度，A口注油速度变为0.2mL/min;B口停止注油。3h40min后，上扇体的油进一步通过棉线运移到透镜体内，并上浮至顶部聚集（图3-16右）。A口停止注油，进入静观阶段。

图3-16 实验进行时的油气运移结果图

在经历了18h的静观阶段后，由两边扇体通过棉线进入透镜体内的油量明显增多。油在透镜体上部大量聚集，累积油柱高度为9cm（图3-17）。

图3-17 实验进行23h油气运移结果图

至此实验结束，本次实验共持续23h15min，累积注油量：由A口注油77.5mL，由B口注油43.5mL。

（二）较复杂模型的物理模拟实验

1.实验模型

图3-18即为较复杂物理模拟实验装置图。该模型的尺寸为长（50cm）×宽（30cm）×厚（2cm）。一共分为上下5层，其充填物依次为含油泥、细砂、含油泥、细砂、泥岩，有4个透镜体分别布置在最下层和最上层中，上面两个透镜体由单股棉线（模拟裂缝）与其下端的细砂岩相连。其中细砂岩粒径为0.15～0.2mm（模拟薄砂层），透镜体内的砂砾粒径为0.35～0.4mm，含油泥中油与泥的比例约为1:5.16,a口为注油口，本实验在常温常压下进行。

图3-18 油气有机网络运移复杂模拟实验装置示意图

2.实验过程

实验装置完毕即为开始实验，7h25min后，右下侧透镜体开始进油（图3-19左），无其他现象发生。

26h15min后，左下侧透镜体内的聚集的油进一步增加，从下往上数第二层细砂岩条带有油气渗入（图3-19右）。

到第9天，改变实验措施，由a口开始注油，注油速度为0.15mL/min,53min后（222h33min），下条带细砂层开始进油（图3-20左）。

6h55min后，下细砂条带聚油量增加，左下侧扇体聚油量增加，此时停止注油，进入静观阶段。1天后，下细砂条带内油从右向左运移，且下侧两个透镜体聚油量增加，聚油体积都约占整个透镜体的70%。再过l天（累计进行到约269h），左下侧透镜体聚油体积约占整个透镜体体积的90%，右下侧透镜体的聚油体积约占95%（图3-20右）。

此后再次由a口注油，随着注油量的增加，下面两个透镜体都逐渐完全被油充注，下细砂条带的聚油量也逐渐占满整个条带，随后上细砂条带也开始见油（图3-21左）。

图3-19 复杂模拟实验油气运移图

图3-20 复杂模拟实验油气运移图

随着实验的继续进行，上细砂岩条带的聚油量逐渐增加，最终充满整个条带，且该条带内的油通过棉线导入上面两个透镜体中（图3-21右），至此实验结束，累计进行时间约359h，本次实验累积注油量348.69mL。

图3-21 复杂模拟实验油气运移图

3.实验讨论

本次实验历时共约359h，由以上实验可以发现，常温常压下，由于烃浓度差引起的渗透压差和扩散压差，底层含油泥岩内的油具有运移到与其相邻的砂岩体中的趋势。在毛细管力差和烃浓度差的作用下，底层泥岩中的油首先进入被其包围的孔隙较大的砂岩透镜体中，而不太容易运移到其上部的细砂岩条带中。

随着底层油不断的注入，压力不断增大，最终能够克服底层泥岩与其上层细砂岩的毛细管力时，油就进入到其中，当其浓度足够大时，在烃浓度差的作用下，油运移到层3中。层3中的油在渗透压差的作用下，运移到层4中。联结顶层砂岩透镜体与层4的棉线能起到很好的输导油的作用，因此层4的油能沿着棉线模拟的裂缝运移到顶层的两个砂岩透镜体中。

通过本次实验，可以看出，仅靠底层泥岩中的油自然渗透和扩散，其运移能力有限。但是在油源充足的情况下，底层的油最终能够运移到与之相隔几层的砂岩透镜体中。

『贰』 超重的实验

从人造卫星和宇宙飞船发射成功以来，人们经常谈到超重和失重现象。当人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器在加速上升阶段，其中的人和物体处于超重状态，他们对其下方物体的压力是其自身重力的几倍；而当航天器进入轨道后，其中的人和物体又处于完全失重状态，此时他们对其下方物将没有一点压力。物体在宇宙飞船中完全可以处于漂浮状态，而这在地球上是很难想象的事情！
其实，只要物体相对于地球有竖直向上的加速度时，就会产生超重现象；反之则会产生失重现象。应当指出，无论物体处于超重还是失重状态，地球作用于物体的重力始终存在，大小也没有发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化，看起来好像物体的重量有所增大或减小。那么如何用实验的手段来研究超重和失重现象呢?现在用生活用品“沟卡板式”裤带为主要材料制作了一个超重、失重实验装置，实验效果很好！
1．实验材料：木板(1.5×10×100cm)1块、弹簧(劲度系数为100N/m)1根、木拧圈2个、粗铁丝1根、沟卡板式裤带2条、木螺丝4个、指针1个、槽型铁片2个(如图1所示)、500g勾码1个、小木楔卡1个、胶(哥俩好)、铆钉等。
2．制作方法(1)在木板的一面画上相等的刻度线！
(2)在木板的一端用木拧圈将弹簧及其指针固定好！
(3)固定裤带卡取两条裤带卡，用A、B胶(哥俩好)将带孔的槽型铁片分别固定在两个裤带卡的上表面(如图2所示)！
(4)将带有槽型铁片的裤带卡用木螺丝固定在木板上(如图3所示)，其中上方裤带卡的卡片方向向上，下方裤带卡的卡片方向向下！
(5)分别将两条沟卡板式裤带的沟卡板部分用剪刀剪掉，让沟卡方向相反,然后用铆牢固地连接到一起(如图4、图3、图4所示)！
(6)将倒顺沟卡板的两端分别从木板上的两个裤带卡内穿过，并使带倒顺沟卡的裤带板上的卡棱与裤带卡的卡片方向相吻合。
(7)将带倒顺沟卡的裤带板的上方与木板上的弹簧固定在一起，下方与木拧圈内的粗铁钩固定在一起，这样一个超重、失重演示实验装置就制作成功了。
超重实验①将上方裤带卡上的卡控扭用小木楔卡住(如图6所示)(使卡片不起作用)。
②在粗铁钩上悬挂一个质量为500g的勾码，此时弹簧下拉，指针指向某一刻度。
③用手握住木板用力加速上提，此时弹簧突然伸长，带倒顺沟卡的裤带板下移，停止后被下方的裤带卡内的卡片卡住，可观察到指针又下滑到某一刻度，由此说明，当系统加速上升时，物体对弹簧的拉力大于了自身的重力，即产生了超重现象。

『叁』 世界最大超重力实验装置要开始全面建设了吗

我们的世界在科学发展中欣欣向荣，相信每一个爱好科学家的朋友们都能够感觉到这一点，人类最厉害的一点就是能够独立思考，能够研究出很多新的技术，这样我们的生活就会得到改变，同时我们也能够改变周围的环境，让我们的世界变得越来越好，这就是科学的力量。

这项技术对于中国来说意义重大，最主要的是我们在很多核心技术方面，取得了巨大的进展，这些技术将能够给连锁反应，提高我们中国制造业的水平，所以这是一个良性循环。相信我们中国的科学家将会再次给我们带来奇迹，朋友们可以加我粉丝，留言评论文章，美女小倩会及时回复大家。

『肆』 中国“稳态强磁场实验装置”实现重大突破，这有多厉害有何意义

据媒体爆料，中国在“稳态强磁场技术”这个世界上仅仅只有美国，法国，荷兰，日本和中国5个国家具有的技术上去得了重大的突破，据相关工作人员表示，中国的此次的重大突破，让我国科学家直接打破了美国保持23年之久的45万高斯的磁场记录的历史，直接创造了45.22万高斯的稳态强磁场的历史记录。无疑这预示着我国在成为世界的舞台上的世界级强国又迈出了一步，在这“稳态强磁场实验装置”已经达到了世界的国际舞台上的领先产生水平。

我国在此技术上产生巨大突破，那么也就预示着我国在电源以及各种导体和科学研究上已经达到了世界领先水平，甚至在某些层面上已经超越了美国，并且在我国人民的共同努力之下，未来的某些年我国或许能引领世界科技的脚步发展也未尝不可能。

『伍』 空间站为什么不建成像科幻片里的圆形，靠离心力模拟重力

首先我必须承认科幻小伙和电影出现的环状轮胎形的飞船，是具有科学含义的，利用轮胎形状的旋转，靠离心力模拟重力，这样大家的生活就会模拟地球生活一样，拥有自己的重力而生活。

理论总是这样的简单，这样长期保持9.8m/s的加速度飞行，按照能量守恒定律，这样飞行对燃料的需求量是非常的大，目前是最不可取的办法。

另外一种办法相对而言是非常可取的，那就是离心力模拟重力。利用大圆盘的旋转，通过莫查理提供向心力，对于在飞船而言是感受到的是摩擦力，对内部而言却是重力。

这样的理论就如同一个物体与摩擦力大小相同，方向相反而抵消了摩擦力，这个力就如同离心力，飞船就可以利用这样的离心力来模拟重力。

这样力离心力需要大转盘高速旋转而产生，需要大量的动力驱使转盘高速旋转。这相对于前者要求强大的推理持续不断加速要更加容易实现。

虽然看似简单，就目前全球科技的发展，还没有任何国家能将如此庞大的航天器推送到太空，运载火箭的能力根本不能达到。另外一种办法那就是和建造空间站一样的模式建造这样的庞大的飞船。

不说你们也觉得不可能，目前全球也就只有国际空间站和中国即将商业运行的天宫空间站，每个都是耗费了大量的人工成本和时间成本，要想建造起这样的庞然大物，需要全球一起努力才可能达到，您觉得谁会加入呢？

『陆』 离心泵特性曲线实验装置中，泵安装高度为-1m，泵入口处装一U形压力计测入口处压力,则测得的泵入口压

摘要 您好。很高兴为您解决问题。测得的泵入口压随着流量的增大,经历大于大气压力,等于大气压力,小于大气压力三个阶段。自始至终小于大气压力。自始至终等于大气压力。